专利名称：油井燃气加热炉防结胶无源控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油井井场燃气加热炉在加热过程中防止结胶、过热的自动控制装置。
油井井场燃气加热炉结胶问题由来已久，结胶不但使加热炉使用寿命缩短，而且浪费大量能量，严重的还会将炉管堵死，引起爆炸，对油井生产和人身安全构成威胁。多年来，现场曾使用过多种油井加热炉防结胶有源(电源)控制器，由于这些控制器未能适应油井间歇出液的生产特点，或是根据加热炉出口温度、或是根据加热炉烟道温度控制燃气流量，因而不能有效防止因井下间歇出液而引起的加热炉结胶，反而又给加热炉带来电火花可能对燃气引爆从而影响安全生产的新问题。
本实用新型的目的在于提供一种根据油井出液情况自动控制油井燃气加热炉燃气流量，从而可以有效防止加热炉结胶、过热，延长加热炉使用寿命的油井燃气加热炉防结胶无源控制器。
本实用新型是这样实现的。该装置主要由磁控阀、温度调节器和活塞机构三部分组成，这三部分组成一体，形成原油和燃气两个通道。原油从原油通道入口进入，经活塞机构主体外壳压控室推动活塞上行打开原油通道，原油绕过温度调节器感温段和温度指示表感温段，从原油通道出口流出。燃气从燃气通道入口进入，经磁控阀和温度调节器，从燃气通道出口流出。使用时，将该装置的原油通道串接于加热炉的原油出口。当原油通道内的原油流动时，原油从原油通道入口进入活塞机构主体外壳压控室推动活塞上行打开原油通道，活塞上端一侧的斜面推动磁控阀的滑块向左移动，滑块推动中节、中节推动环形永磁体沿着隔膜帽的管状帽顶向左移动。当环形永磁体左移到阀芯和隔膜帽的封顶软铁之间时，阀芯突然右移与封顶软铁吸合。阀芯右移的结果使阀塞中心的泄压孔打开，由于泄压孔的孔径大于传压孔孔径，使阀塞左侧所受的燃气压力大于右侧所受的燃气压力而右移，打开磁控阀的燃气通道；当原油通道内的原油停止流动时，活塞在其重力和弹簧的弹力作用下行恢复原位。同时，滑块、中节、环形永磁体在弹簧弹力作用下也恢复原位。阀芯在弹簧反推顶针、顶针反推封顶软铁所产生的推力作用下左移，重新封住阀塞的泄压孔。这时，虽然阀塞左右两侧所受的燃气压力是相等的，但由于阀芯有一个向左的推力，因此阀塞左移恢复原位，关闭磁控阀的燃气通道。燃气流量除按上述受控于原油流量外，同时还受控于原油温度当原油通道的原油温度发生变化时，温度调节器感温段热敏液体的体积发生变化，使得温度调节器总承波纹管段的长度发生变化，从而引起波纹管与调节栓相对端平面之间的间隙发生变化，以此调节燃气通道燃气的流量。
本实用新型设计新颖，结构合理，该装置不用电源(即所谓“无源”)，采用流量与温度双重检测控制，将原油通道与燃气通道一体化，实现检测与控制一体化。利用该装置可以根据油井出液情况自动控制加热炉燃气流量，有效防止结胶、过热，达到节能和延长加热炉使用寿命的目的。
图1为本实用新型总体结构示意图。
图2为磁控阀和温度调节器结构示意图。
图3为活塞机构结构示意图。
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。
如图所示，本实用新型由调控壳体1、磁控阀2、温度调节器3、活塞机构4、温度指示表5、燃气进口接头6、燃气出口接头7组成，其结构、组装特征如下调控壳体1内水平设置有磁控阀2、温度调节器3和温度指示表5，纵向设置有燃气进口接头6和出口接头7，磁控阀2通过穿入内侧法兰的螺栓与调控壳体1侧壁连接固定，温度调节器3和温度指示表5则分别通过螺纹与调控壳体1侧壁连接固定，二者感温段分别从活塞机构4主体外壳一侧的通孔伸入其内，燃气进口接头6和出口接头7分别焊接在壳体1底板上；调控壳体(1)顶、底板通过螺栓同与活塞机构4的主体外壳铸为一体的侧板相连。其中，磁控阀2(见图2)由阀盖8、阀塞9、隔膜帽10、封顶软铁11、弹簧12、15、阀套13、阀芯14、顶针16、环形永磁体17、夹片18、中节19、顶固螺栓20、滑块21和阀座22组成，由阀盖(8)阀套(13)、阀座(22)以螺纹、螺栓相连构成的阀腔内设置有阀塞(9)、阀芯(14)、封顶软铁(11)、隔膜帽(10)、弹簧(12)、(15)、顶针(16)、环形永磁体(17)、夹片(18)、中节(19)、顶固螺栓(20)和滑块(21)；阀盖8内垂直设置的燃气道25上、下两端燃气进、出口23、24分别设有带螺纹的连接嘴；阀塞9中心和一侧分别设有泄压孔26和传压孔27；阀盖8、阀塞9、隔膜帽10、阀套13和中节19用非导磁金属(如铜、铝、不锈钢等)制成，阀芯14、封顶软铁11和夹片18材质为纯铁，环形永磁体用高温强磁材料制作。温度调节器3(见图2)由调节栓28、温度设定螺帽29、压盖30、密封胶垫31、固定螺栓32、弹簧33、壳体34、波纹管扶正管35、波纹管37和燃气出口连接嘴38组成，由调节栓28、压盖30、温度设定螺帽29和外壳34以螺纹、螺栓连接构成的腔室内设置有波纹管37及密封胶垫31、固定螺帽32、弹簧33、波纹管扶正管35，作为伸缩段的波纹管和作为感温段而伸入活塞机构主体外壳的管段构成调节器总承36，感温段与伸缩段相连部位分别加工有连接调控壳体和活塞机构主体外壳的螺纹，两螺纹之间加工有六角帽紧固面，总承内装有温度敏感液体；温度设定螺帽呈圆筒形，其外圆面通过螺纹与压盖30内壁相配合，右端面与固定螺帽32端面之间有滚珠相接触，固定螺帽32通过螺纹与调节栓28连接为一体，加上弹簧33向左支顶调节栓28，故调节温度设定螺栓29即可改变调节栓28的左右位置，从而改变波纹管37伸长的行程，以此设定原油加热最高温度。活塞机构4(见图3)由盖帽39、主体外壳40、弹簧41和活塞42组成，活塞42装在主体外壳40内，其上方设有弹簧41，外壳40顶部通过螺纹拧紧盖帽39；活塞42呈马蹄形圆筒体，底部斜面内分别设有用于容纳温度调节器感温段46和温度指示表感温段47的沟槽，其间设有一沟通活塞上方密封室和活塞下方压控室的泄放孔45，一侧设有一沟通活塞上方密封室和原油通道出口的阻尼孔44，活塞筒腔内底部装有用于防止原油中的砂粒进入活塞上部的金属棉43；主体外壳40为金属铸件，呈大口径闸板阀状，两侧连接原油通道的进、出口法兰与中间的腔室铸为一体，内侧设有用于伸入温度调节器感温段和温度指示表感温段的通孔。
权利要求1.一种油井燃气加热炉防结胶无源控制器，由调控壳体(1)、磁控阀(2)、温度调节器(3)、活塞机构(4)、温度指示表(5)、燃气进口接头(6)、燃气出口接头(7)组成，其特征在于调控壳体(1)内水平设置有磁控阀(2)、温度调节器(3)和温度指示表(5)，纵向设置有燃气进口接头(6)和出口接头(7)，磁控阀(2)通过穿入内侧法兰的螺栓与调控壳体(1)侧壁连接固定，温度调节器(3)和温度指示表(5)分别通过螺纹与壳体(1)侧壁连接固定，二者感温段分别从活塞机构(4)主体外壳一侧的通孔伸入其内，燃气进、出口接头(6)、(7)分别焊接在壳体(1)底板上；调控壳体(1)顶、底板通过螺栓同与活塞机构(4)主体外壳铸为一体的侧板相连。
2.根据权利要求1所述的油井燃气加热炉防结胶无源控制器，其特征在于，磁控阀(2)由阀盖(8)、阀塞(9)、隔膜帽(10)、封顶软铁(11)、弹簧(12)、(15)、阀套(13)、阀芯(14)、顶针(16)、环形永磁体(17)、夹片(18)、中节(19)、顶固螺栓(20)、滑块(21)和阀座(22)组成，由阀盖(8)、阀套(13)、阀座(22)以螺纹、螺栓相连构成的阀腔内装有阀塞(9)、阀芯(14)、封顶软铁(11)、隔膜帽(10)、弹簧(12)、(15)、顶针(16)、环形永磁体(17)、夹片(18)、中节(19)、顶固螺栓(20)和滑块(21)。
3.根据权利要求1所述的油井燃气加热炉防结胶无源控制器，其特征在于，温度调节器(3)由调节栓(28)、温度设定螺栓(29)、压盖(30)、密封胶垫(31)、固定螺栓(32)、弹簧(33)、波纹管扶正管(35)、调节器总承(36)、波纹管(37)和燃气出口连接嘴(38)组成，由调节栓(28)、压盖(30)、温度设定螺栓(29)、外壳(34)以螺纹、螺栓连接构成的腔室内设置有调节器总承(36)及密封胶垫(31)、固定螺栓(32)、弹簧(33)、波纹管扶正管(35)和波纹管(37)，总承(36)内装有温度敏感液体。
4.根据权利要求1所述的油井燃气加热炉防结胶无源控制器，其特征在于，活塞机构(4)由盖帽(39)、主体外壳(40)、弹簧(41)和活塞(42)组成，活塞(42)装在主体外壳(40)内，其上方设有弹簧(41)，外壳(40)顶部通过螺纹拧紧盖帽(39)。
专利摘要一种用于防止油井燃气加热炉结胶、过热的油井燃气加热炉防结胶无源控制器。该装置由设置在调控壳体1内的磁控阀2、温度调节器3、温度指示表5、燃气进、出口接头6、7及与之相连的活塞机构4组成。该装置不用电源,采用流量与温度双重检测控制,将原油通道与燃气通道一体化,实现检测与控制一体化。利用该装置可以根据油井出液情况自动控制加热炉燃气流量,有效防止结胶、过热,达到节能和延长加热炉使用寿命的目的。
文档编号F24H9/20GK2391142SQ9922513
公开日2000年8月9日 申请日期1999年9月21日 优先权日1999年9月21日
发明者周永银 申请人:周永银